Java基础IO系列之ByteArrayInputStream和ByteArrayOutputStream解析

ByteArrayInputStream是字节输入流，继承自InputStream，内部将一个字节数组作为内部缓冲区，通过read()方法供外界读取字节，同时包含一个成员变量count用来计数累加，count跟着ByteArrayInputStream中read()方法的下一个字节。

ByteArrayInputStream源码

package java.io;public class ByteArrayInputStream extends InputStream {//内部缓冲区，保存字节输入流数据protected byte buf[];//下一个被读取字节的位置，随着read()方法累加protected int pos;//标记位置使用，配合reset()使用，reset()调用会回到上一次标记的位置protected int mark = 0;//字节流长度protected int count;public ByteArrayInputStream(byte buf[]) {this.buf = buf;this.pos = 0;this.count = buf.length;}public ByteArrayInputStream(byte buf[], int offset, int length) {this.buf = buf;this.pos = offset;this.count = Math.min(offset + length, buf.length);this.mark = offset;}//读取当个字节，pos累加public synchronized int read() {return (pos < count) ? (buf[pos++] & 0xff) : -1;}//经过一些列的判断，将字节流中的数据存储到b数组中，//offset表示偏移量，即从off的位置开始取数据//len表示字节长度，真正取到的字符off位置开始的len个字节public synchronized int read(byte b[], int off, int len) {if (b == null) {throw new NullPointerException();} else if (off < 0 || len < 0 || len > b.length - off) {throw new IndexOutOfBoundsException();}if (pos >= count) {return -1;}int avail = count - pos;if (len > avail) {len = avail;}if (len <= 0) {return 0;}System.arraycopy(buf, pos, b, off, len);pos += len;return len;}//跳过n个字节public synchronized long skip(long n) {long k = count - pos;if (n < k) {k = n < 0 ? 0 : n;}pos += k;return k;}//判断下个存在下个字节public synchronized int available() {return count - pos;}public boolean markSupported() {return true;}//标记当前位置public void mark(int readAheadLimit) {mark = pos;}//重置“字节流的读取索引”为“mark所标记的位置”public synchronized void reset() {pos = mark;}public void close() throws IOException {}
}

ByteArrayOutputStream是字节输出流，数据被写入一个 byte 数组。缓冲区会随着数据的不断写入而自动增长。可使用 toByteArray() 和 toString() 获取数据。

ByteArrayOutputStream源码：

package java.io;import java.util.Arrays;public class ByteArrayOutputStream extends OutputStream {//内部缓冲数组，存放字节protected byte buf[];//当前存放的字节量protected int count;//默认容量为32public ByteArrayOutputStream() {this(32);}public ByteArrayOutputStream(int size) {if (size < 0) {throw new IllegalArgumentException("Negative initial size: "+ size);}buf = new byte[size];}//检测需否需要扩容，若缓冲数组大小大于扩容的大小，扩容private void ensureCapacity(int minCapacity) {if (minCapacity - buf.length > 0)grow(minCapacity);}//扩容操作private void grow(int minCapacity) {int oldCapacity = buf.length;//新容量为旧容量的2倍int newCapacity = oldCapacity << 1;if (newCapacity - minCapacity < 0)newCapacity = minCapacity;if (newCapacity < 0) {if (minCapacity < 0) // overflowthrow new OutOfMemoryError();newCapacity = Integer.MAX_VALUE;}buf = Arrays.copyOf(buf, newCapacity);}//逐个写入字节public synchronized void write(int b) {ensureCapacity(count + 1);buf[count] = (byte) b;count += 1;}//将b中字节写入到缓冲数组中，off表示b中写入位置的偏移量，len为需要写入的字节量public synchronized void write(byte b[], int off, int len) {if ((off < 0) || (off > b.length) || (len < 0) ||((off + len) - b.length > 0)) {throw new IndexOutOfBoundsException();}ensureCapacity(count + len);System.arraycopy(b, off, buf, count, len);count += len;}// 写入输出流out到“字节数组输出流”中。public synchronized void writeTo(OutputStream out) throws IOException {out.write(buf, 0, count);}//重置public synchronized void reset() {count = 0;}//转化为字节数组public synchronized byte toByteArray()[] {return Arrays.copyOf(buf, count);}public synchronized int size() {return count;}public synchronized String toString() {return new String(buf, 0, count);}public synchronized String toString(String charsetName)throws UnsupportedEncodingException{return new String(buf, 0, count, charsetName);}@Deprecatedpublic synchronized String toString(int hibyte) {return new String(buf, hibyte, 0, count);}public void close() throws IOException {}
}

具体应用

 byte[] array = {'a','b','c','d','e','f','g','h','i','j','k','l','m','n','o','p','q','r','s','t','u','v','w','z','y','z'};ByteArrayOutputStream baos = null;ByteArrayInputStream bais = null;try {baos = new ByteArrayOutputStream();//将array写入到baos缓冲数组中baos.write(array);System.out.println("baos = "+baos);//baos = abcdefghijklmnopqrstuvwzyz//重置baos，此时内部的count值为0baos.reset();System.out.println("reset baos = "+baos);//reset baos = //将array中5-20位置的字节写入到baos缓冲数组中baos.write(array, 5, 15);System.out.println("offset baos = "+baos);//offset baos = fghijklmnopqrst//bais中缓冲数组为fghijklmnopqrstbais = new ByteArrayInputStream(baos.toByteArray());int count = 0;StringBuilder str = new StringBuilder();//循环逐个读取字节，知道返回值为-1，即表示字节白被读完while((count = bais.read())!=-1) {//获取到的count是ascii码，强转为charstr.append((char) count);}System.out.println("str = "+str.toString());//str = fghijklmnopqrst//bais中缓冲数组为fghijklmnopqrstbais = new ByteArrayInputStream(baos.toByteArray());//将bais中缓存数组的0-5的字节，读入到array中，即将abcde更改为fghijbais.read(array, 0, 5);String str1 = new String(array);System.out.println("str1 = "+str1);//str1 = fghijfghijklmnopqrstuvwzyz//标记第5个位置bais.mark(5);//将内部的pos设置为刚设置的5bais.reset();//将bais中缓存数组的0-5的字节，读入到array中,即将fghij更改为klmnobais.read(array, 0, 5);String str2 = new String(array);System.out.println("str2 = " +str2);//str1 = klmnofghijklmnopqrstuvwzyz} catch (IOException e) {e.printStackTrace();}finally {try {if(bais!=null)bais.close();if(baos!=null)baos.close();} catch (IOException e) {e.printStackTrace();}}

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